Question

如圖所示，兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絲線下端懸掛一質(zhì)量為m，帶電量分別為+q和-q的小球A和B，處于場(chǎng)強(qiáng)為E，方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)之中，使長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的連線AB拉緊，并使小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，求E的大小滿足什么條件才能實(shí)現(xiàn)上述平衡狀態(tài)．

Answer 1

分析：A、B是對(duì)稱的，不妨對(duì)A受力分析，A受重力、繩子的拉力、電場(chǎng)力、庫(kù)侖引力，運(yùn)用平衡條件可求得．

解答：解：對(duì)A作受力分析．設(shè)懸點(diǎn)與A之間的絲線的拉力為F₁，AB之間連線的拉力為F₂，受力圖如所示．根據(jù)平衡條件得：
F₁sin60°=mg，qE=k

q2

L2

+F₁cos60°+F₂，
由以上二式得E=k

q

L2

+

mg

q

cot60°+

F2

q

，
∵F₂≥0，∴當(dāng)E≥k

q

L2

+

3

3

mg

q

時(shí)能實(shí)現(xiàn)上述平衡狀態(tài)．
答：當(dāng)E≥k

q

L2

+

3

3

mg

q

時(shí)能實(shí)現(xiàn)上述平衡狀態(tài)．

點(diǎn)評(píng)：本題應(yīng)注意①負(fù)電荷的受力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反；②物體受多個(gè)共點(diǎn)力而處于平衡狀態(tài)時(shí)，則這幾個(gè)力的合力為零．